عنوان پایان‌نامه
بررسی الگوی بیان ژنهای پائین دست DREB۲A فعال شده در گیاه تراریخت کلزا
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی -بیوتکنولوژی کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4599;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50938
- تاریخ دفاع
- ۲۰ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- اسماعیل فروزان
- استاد راهنما
- هوشنگ علیزاده, ولی اله محمدی
- چکیده
- عامل رونویسی DREB2A که درپاسخ به شوری، خشکی و گرما القا می شود با تشدید بیان ژن های پائین دست خود باعث افزایش مقاومت گیاه به تنش می شود. به منظور شناخت واکنش ملکولی کلزا به تنش در این آزمایش کوشش گردید تا ژن های پائین دست DREB2A به وسیله Quantitative Real-Time PCR (Q-RT-PCR) و روش های بیوانفورماتیکی (in silico) در گیاه تراریخت کلزا شناسایی شوند. تراریختی گیاه به وسیله PCR و Q-RT-PCRدر سطح DNA تایید شد، اماQ-RT-PCR در سطح cDNA و کشت بذر در محیط کشت حاوی آنتی بیوتیک نشان داد که تراژن احتمالاً به دلیل درج در ناحیه هترو کروماتین ژنوم و یا پدیده هم فرونشانی در گیاه تراریخت افزایش بیان پیدا نکرده است و بنابراین تجزیه بیان برای ژن های کاندید انجام نشد. با توجه به قرابت تکاملی بین کلزا و آرابیدوپسیس، برای تعیین ژن های پائین دست به روش in silico از ژنوم آرابیدوپسیس استفاده شد. به این ترتیب که برای تعیین ژن های پائین دست، عنصر شناسایی این عامل رونویسی(ACCGAC) در بانک اطلاعاتی مربوط به راه انداز ژنوم آرابیدوپسیس جستجو شد. جستجو به وسیله موتور Patmatch تعداد 2898 ژن را آشکار کرد. اگرچه گروه بندی این ژن ها بر اساس عملکرد بیولوژیک بیانگر آن بود که تنها حدود 5 درصد از ژن های شناسایی شده مانند عامل رونویسی واکنش به شوک گرمائی (Hsf-3 ) و برخی چپرون های ملکولی در پاسخ به تنش های زنده و غیرزنده نقش دارند، مقایسه نتایج حاصل از روش in silico و نتایج سایر پژوهشگران در مورد تجزیه الگوی بیان ژنهای پایین دست DREB2A به وسیله ریزآرایه نشان داد که در کل روش بیوانفورماتیکی توانسته است حدود 30 درصد کل ژن های پائین دست و 40 درصد از ژن های شدیدا افزایش بیان یافته را به درستی پیش بینی کند. بعلاوه نتایج نشان داد که روش in silico به دلیل وجود تعداد زیادی از اشتباهات مثبت به تنهایی قادر به تعیین نقش یک عامل رونویسی نیست، اما برای تعیین ژن های نامزد می تواند بسیار مفید باشد.
- Abstract
- DREB2A is a drought, salt and heat inducible transcription factor which increases plants stress tolerance by over-expressing downstream genes. In order to study molecular response of rapeseed (Brassica napus) to abiotic stress, An effort was made to identify DREB2A downstream genes through Quantitative Real-Time PCR (Q-RT-PCR) and in-silico methods. The presence of the construct in T1 and T3 plants was confirmed by PCR and Q-RT-PCR, but expression analysis of T3 plants via cDNA Q-RT-PCR and antibiotic rsistance showed that transgene was not over expressed due to cosuppression or position effect phenomena. The expression analysis of downstream genes, therefore, was not conceivable. High evolutionary resemblence between B.napus and Arabidopsis thaliana , let us to use A.thaliana genome sequences for in-silico analysis of DREB2A role in B.napus stress tolerance. Bioinformatic Search with Patmatch for DREB2A binding site (ACCGAC) in promoter region of Arabidopsis genes, detected 2898 different genes. Functional classification of these genes showed that only 5% of them, such as Hsf-3 and some molecular chaperones, were involved in stress response. Comparing results derived from in-silico analysis and the results of microarray in the literature suggested that in-silico data mining was able to identify 30% of all DREB2A downstream genes and 40% of highly up-regulated genes correctly. Our results showed that in-silico approach could be a useful method to find candidate genes, although it may make false positives.
